1、 家兔呼吸运动的调节实验目的：1. 用气管插管描记呼吸流量间接反映家兔呼吸运动（呼吸频率、节律、幅度）的方法，研究吸入二氧化碳、静脉注射乳酸溶液、增大解剖无效腔以改变血液中二氧化碳浓度、氧气浓度、 和气道H阻力、切断颈部迷走神经、电刺激迷走神经中枢端对呼吸运动的影响并初步探讨其作用部位，并分析机制。2. 掌握气管插管术和神经血管分离术。实验材料：对象：家兔；试剂：20g/L 乳酸溶液， 氨基甲酸乙酯；仪器：RM6240生物信号采集系统，手术器械一套，兔手术台，T型气管插管，注射器，50cm长橡皮管一条，CO 2气袋，丝线，铁架台，婴儿秤，呼吸换能器，电刺激连线。实验方法：1.麻醉固定：家兔称重
2、后，将氨基甲酸乙酯以5ml/kg 的体重剂量由兔耳缘静脉内缓慢注入，注意观察家兔的反应。待麻醉后，将家兔仰卧固定于兔手术台上，先后固定四肢及兔头。 2手术： 剪去家兔颈部的被毛，沿颈部正中线作一长67cm的切口，用止血钳钝性分离皮下组织，暴露并游离气管，并于气管下穿线备用。在气管两侧肌肉深面颈动脉鞘内分离迷走神经，并在其下穿线备用。在甲状软骨下第45个气管软骨处作一 “”形切口。将T型气管插管向肺的方向插入气管内，用预留备用线线结扎固定。手术完毕后用纸巾擦拭手术伤口部位。3观察准备： 用皮管连接气管插管和呼吸换能器。打开呼吸换能器，启动计算机RM6240生物信号采集系统，点击“实验”菜单，选择
3、“呼吸运动调节”，双击一通道，调节增益、采样参数，使基线归零，令图形位于屏幕中央，便于观察。4观察项目（1）记录正常呼吸曲线作为对照，辨认曲线上呼气、吸气的波形方向。（2）在气管插管一个侧管上接一根长50cm胶管（流量法：接通气口），观察和记录呼吸运动的变化。（3）增加吸入气中CO 2浓度：待呼吸曲线恢复正常，将装有CO 2气袋的皮管口移近气管插管的侧管，打开皮管夹子，使吸入气中含有较多的CO 2。记录并观察吸入高浓度的CO 2对呼吸运动的影响。关闭气袋，观察呼吸运动的恢复过程。（4）增加血液中 浓度：由耳缘静脉迅速注入20g/L乳酸溶液2mL，记录并观察呼吸运动的变化。H（5）观察迷走神经在
4、调节呼吸运动中的作用：剪断左侧迷走神经，记录并观察呼吸运动的变化。然后剪断右侧迷走神经，记录并观察呼吸运动的变化。（6）以 2V、25Hz，持续 10s，波宽 2ms 的串刺激刺激右侧迷走神经中枢端，记录并观察呼吸运动的变化。实验结果：1.本组呼吸图（见第一份实验报告）2.本组实验结果数值统计：最大呼气峰压 最小吸气谷压 呼气间期 吸气间期 呼吸时比编号 (cmH2O) (cmH2O) (ms) (ms) (倍)正常 0.31 -0.59 675 425 1.59增大无效腔 1.87 -1.82 450 375 1.2二氧化碳 1.91 -2.13 600 425 1.41乳酸 0.77 -0
5、.88 625 550 1.14剪断一侧迷走神经 0.62 -0.72 500 575 0.87剪断另一侧迷走神经 0.87 -0.92 450 625 0.72电刺激 -0.01 -0.15 41.25 45 0.92（由于失误遗漏了在做每次实验前的正常值对比项，而使实验的可信性降低）3.班级数据统计表最大呼气峰压 最小吸气谷压 呼气间期 吸气间期 呼吸时比 呼吸频率实验项目(cmH2O) (cmH2O) (ms) (ms) (倍 )正常 SX1.22 0.90* -0.400.69* 512.50150.69* 356.2577.39* 1.430.16* 64.3310.41增大无效腔
6、S 2.56 0.98* -1.180.61* 361.25207.68 306.25199.51* 1.260.43* 70.00 5.57二氧化碳 S 7.324.36* -6.95 5.27* 500.00 117.26 490.00166.40* 1.110.44* 63.004.36 乳酸 S 1.830.86* -0.740.86 * 335.75254.71 326.00240.71* 1.120.81* 59.508.81 切断一侧迷走神经 S 2.00 1.25* -0.661.26* 315.50213.85 345.75234.75* 0.890.31 * 59.673.
7、79 切断另一侧迷走神经 SX1.641.20* -1.942.35 * 355.75 202.00 526.00305.27* 0.800.40* 53.336.51 电刺激 S 1.131.34 -0.381.12 208.75178.59 230.00203.90 0.880.21 462.67344.03 说明：* P0.05 无统计学意义小组讨论：各种因素改变对家兔造成影响的作用部位和作用机理？1. 增大无效腔：表现切断一侧家兔呼吸频率明显增大，呼吸深度加深，班组统计数据显示有差异。原理实现方法：通过接上一根长 50cm 胶管的方法来增加气道长度；增加气道长度就等于增加大家兔解剖无效
8、腔，增加无效腔从而减少了肺泡的通气量，使肺泡气体更新率下降造成动脉血PO2 降低，PCO2 升高，反射性引起呼吸运动加强 ;PO2 降低 和 PCO2 升高都可引起呼吸运动加强。但以 PCO2 的作用为主，CO2 对呼吸的刺激作用主要通过刺激中枢化学感受器，进而引起延髓呼吸中枢兴奋，导致呼吸加快。也可刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器，通过窦神经和主动脉神经传入延髓呼吸中枢，使呼吸运动加强，PO2 下降主要是通过刺激外周化学感受器，引起呼吸中枢兴奋；气道加长使呼吸气道阻力增大，反射性呼吸加深加快。2. 增加 浓度：2CO表现家兔呼吸幅度增加，小组结果显示呼吸频率变化不明显，班组统计数据显示有
9、明显差异。原理动脉血中 CO2 分压升高，CO2 的浓度也增高，可使呼吸加深加快,肺通气量增加。其机制是：通过延髓中枢化学感受区兴奋，使呼吸中枢兴奋由于血液 CO2 能迅速通过血-脑脊液屏障，由于脑脊液的缓冲能力差，故 PH 值下降，从而使中枢化学感受区周围液体中的氢离子浓度升高。刺激中枢化学感受区，引起呼吸中枢兴奋，呼吸增强。通过外周化学感受器兴奋，反射性地引起呼吸中枢兴奋当血中 CO2 浓度升高时，可刺激颈动脉体和主动脉体，冲动经窦神经和主动脉神经，然后分别并入第九与第十对脑神经入延髓，反射性地增强呼吸运动。吸入气中CO2 浓度增加，将导致肺泡气 PCO2 升高，动脉血 CO2 浓度也随之
10、升高，呼吸加深加快。3. 静脉注射乳酸溶液：表现呼吸加深，但程度较小，小组结果显示呼吸频率变化不大，班组统计数据显示有差异。原理注射乳酸，使家兔血液中的 浓度升高，刺激外周化学感受器和中枢化学感受器中枢化H学感受器对 H+的敏感较外周的高，但 H+不易通过血-脑屏障，因而此时 H+的效应主要是刺激外周化学感受器， 使膈肌、肋间外肌收缩，肺通气量增加，呼吸加深加快。4. 切断迷走神经：表现切断一侧迷走神经家兔呼吸加深，但呼吸频率变小，班组统计数据显示有差异；切断另一侧迷走神经，家兔呼吸幅度进一步加深，呼吸频率进一步减小，班组统计数据显示有差异。原理迷走神经的作用：迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维
11、，当吸气运动使肺扩张时，该神经纤维兴奋，冲动传入中枢后引起吸气切断机制，吸气神经元活动抑制，吸气停止转为呼气运动，从而加速吸气呼气运动的交替。当切断迷走神经后，中断了肺扩张反射的传入通路，反射作用减弱，从而出现了呼吸程度加深，呼吸速度减慢的现象。 （另外，迷走神经是外周化学感受性反射的传入神经，切断两侧迷走神经，呼吸中枢将不能感受外周的化学性刺激，失去外周的化学感受器反射调节作用）5. 电刺激迷走神经中枢端：表现家兔的呼吸变得浅快，班组统计数据无意义。原理迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括：肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强；肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反
12、射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。电刺激迷走神经中枢端，引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，故家兔的呼吸运动变得浅快，严重时甚至将导致呼吸运动的暂停。结论：增大无效腔、增加 浓度、静脉注射乳酸溶液呼吸加深加快；切断迷走神经呼吸加深变慢；电刺2CO激迷走神经中枢端呼吸变浅加快。注意事项：1气管插管前，及时清理气管内淤血及异物，保持气管通畅。2手术操作应细致，避免损伤血管。3勿将气袋皮管与气管插管侧管直接相连，以避免气体流速过急，影响呼吸运动，干扰实验结果。4对每次实验结果观察完毕后，应等呼吸运动基本恢复正常后，再进行下一项实验。5、麻醉时注意家兔是否彻底麻醉，以防手术时家兔感到疼痛或者挣扎影响实验的进行。参考文献：1. 机能学实验教程 陆源，林国华，杨午鸣主编 第二版科学出版社 2010.6 P1601622. 生理学 张志雄主编 上海科技出版社 2006.8 第五章 呼吸 P87111
